建設機械の使用中にディーゼルエンジンの故障が発生することは少なくないため、建設機械修理工場や建設機械を多数保有する建設現場を訪問し、調査を行いました。調査の結果、使用中のディーゼルエンジンの故障は、主にディーゼルエンジンの不適切な使用とメンテナンスが原因であることが分かりました。機械の技術レベルが低かったり、注意力が不足していたりするため、建設機械の使用において関連規定や操作手順を厳守できず、誤った操作やメンテナンス方法を用いているケースがあり、結果としてディーゼルエンジンの早期故障につながっているのです。
1. 新しいディーゼルエンジンまたはオーバーホールされたディーゼルエンジンは、
新車やディーゼルエンジンのオーバーホール後、シリンダーライナー、ピストン、ピストンリング、ベアリングシェルが交換され、負荷運転が十分に行われないため、部品の早期摩耗や、シリンダーの引き抜き、タイルの焼損現象が発生することがあります。例えば、TY220ブルドーザーに搭載されたNT855ディーゼルエンジンは、オーバーホール後、直接負荷運転の要件に従って慣らし運転を行わなかったため、20時間以内にタイルの焼損現象が発生しました。
2. ディーゼルエンジンは冷間始動直後から高速回転する。
ディーゼルエンジンの冷間始動後、低温状態のため、オイルの粘度が高く、流動抵抗も大きいため、オイルが摩擦対に流入する時間が遅れ、ディーゼルエンジンの各部品が十分に潤滑されず、ディーゼルエンジンのギアとベアリングの潤滑不良と損傷を引き起こし、シリンダーとベアリングの摩耗を悪化させます。特に、過給ディーゼルでは、ターボチャージャーのシャフトの摩耗を引き起こします。このため、過給ディーゼルエンジンは始動後しばらくアイドリングし、オイル温度が上昇して流動性が向上し、過給機が完全に潤滑されるまで待ってから速度を上げる必要があります。これは寒い冬にはより重要です。たとえば、ロシアから輸入されたT-330ブルドーザーは、B-400ディーゼルエンジン（V-8シリンダー、2つの過給機、300kw）で駆動されています。ブルドーザーがキャリアカーから降ろされたのは冬の季節でした。機械はエンジンを始動し、高速で現場に向かいました。翌日、ディーゼルエンジンはアイドリングはできるものの、負荷を回転させることができないことが判明した。潤滑不良により過給機の回転軸が摩耗し、シリンダー内の吸気量が減少したため、ディーゼルエンジンの出力が大幅に低下していたことが原因だった。
3. ディーゼルエンジンが突然停止した
過給式ディーゼルエンジンが高速回転中に突然停止すると、オイルポンプの回転が即座に停止し、過給器内のオイルの流れが止まります。このとき排気マニホールドの温度が非常に高い場合、その熱が過給器ハウジングに吸収され、そこに残ったオイルがカーボン堆積物となって焼き付き、オイル入口を塞ぎ、シャフトスリーブ内のオイル不足を引き起こし、シャフトとシャフトスリーブの摩耗を加速させ、最悪の場合は「焼き付き」という深刻な結果を招く可能性があります。したがって、過給式ディーゼルエンジンは停止する前に必ず負荷を取り除いて数分間アイドリングさせ、エンジンの温度が下がってから停止する必要があります。
4. 低品質ディーゼル燃料の使用
規格外のディーゼル油を使用すると、セタン価が基準を満たさないため、ディーゼルエンジンの燃焼不良、カーボン堆積、ピストンリングの焼結によるシリンダーの引き抜きが発生します。同時に、低品質のディーゼル燃料は、噴射ポンプのプランジャー、オイル出口バルブ、インジェクターの噴射ノズルの摩耗も加速させます。
5．ディーゼルエンジンオイルの誤った使用
（１）ディーゼルエンジンはガソリンエンジンオイルを誤用している。ディーゼルエンジンの圧縮比はガソリンエンジンの２倍以上であるため、主要部品はガソリンエンジンよりも高圧・高温の影響を受けやすく、そのため両者の部品の材質が異なる。例えば、ガソリンエンジンのメインベアリングブッシュやコネクティングロッドベアリングブッシュは耐食性に優れた軟質バビット合金で作ることができるが、ディーゼルエンジンのベアリングブッシュは銅鉛合金や錫アルミニウム合金などの高性能材料で作らなければならない。しかし、これらの材料は耐食性が低く、エンジン内に微量の酸性物質が存在するだけでも深刻な腐食を引き起こし、ベアリングブッシュに斑点やピットが生じ、金属全体が剥がれてしまうこともある。そのため、ディーゼルエンジンオイルの精製工程では、ベアリングシェルの表面に保護膜を形成させ、ベアリングシェルの腐食を軽減し、耐摩耗性を向上させるために、より多くの防錆剤を添加する必要がある。さらに、ディーゼル燃料の硫黄含有量はガソリンよりも高く、この有害物質は燃焼過程で硫酸または亜硫酸塩を生成し、高温高圧の排ガスとともにオイルパンに入り込み、オイルの酸化劣化を加速させます。そのため、ディーゼルエンジンオイルの精製工程では、オイルをアルカリ性に保つために酸化防止剤を添加する必要があります。これにより、酸性ガスがオイルに入っても一定の中和作用を発揮し、オイルの酸化が過度に進むのを防ぎます。
（２）オイルは補充するだけで交換しない。多くの機械はディーゼルエンジンオイルの量だけに注意して基準に従って補充するだけで、オイルの品質チェックに注意を払わず、劣化したオイルの交換を怠っています。オイルが劣化すると潤滑機能が失われ、ディーゼルエンジンの作動部品が常に潤滑不良の環境で動作することになり、摩耗が加速し、最終的には故障につながります。したがって、オイルの量をチェックする際には、オイルの品質を注意深くチェックし、オイルが劣化している場合は、適時にオイルを交換する必要があります。
（３）オイルは少なすぎるより多すぎる方が良い。オイル不足で燃焼してしまうことを恐れて、オイルは少ないより多い方が良いと考え、オイルの量を基準値以上にしてしまう機械もあります。実際には、オイルが多すぎるとディーゼルエンジンのクランクシャフトの回転抵抗が増加し、エンジンの燃料消費量が増加するだけでなく、ディーゼルエンジンの出力も低下します。燃焼室に大量のオイルが燃焼すると、青い煙が出て、オイル消費量が増加します。燃焼室のカーボン蓄積が増加し、ディーゼルエンジンで破砕現象が発生しやすくなり、シリンダーとピストンの摩耗が増加します。したがって、ディーゼルエンジンオイルは少なすぎても多すぎてもいけません。一般的に、オイルレベルはディップスティックの目盛りの上限よりわずかに低いレベルに保つのが適切です。
6. エンジンが長時間過負荷状態にある
一部の機械は一時的な経済的利益を一方的に追求するため、ディーゼルエンジンを長時間過負荷運転させ、結果としてディーゼルエンジン部品の早期摩耗を引き起こします。テスト結果によると、ディーゼルエンジンの回転速度を一定に保ち、負荷を2倍に増加させた場合、ディーゼルエンジンの摩耗もほぼ2倍になります。ディーゼルエンジンが長時間過負荷状態になると、シリンダーやシャフトの破損にもつながります。
7. ディーゼルエンジンを長時間アイドリング運転する
ディーゼルエンジンを長時間アイドリング状態にすると、燃焼が悪化し、エンジンの過熱、排気管からの黒煙、出力低下、機械部品の摩耗による寿命短縮、シリンダーの焼損、クランクシャフトの歪みなど、様々な不具合が発生します。
ディーゼルエンジンが長時間アイドリング状態になると、低速運転と燃料噴射圧力の低下により、ディーゼル燃料の霧化不良、混合気の不完全燃焼、カーボン堆積が発生します。カーボンが蓄積するとインジェクターの穴が詰まりやすく、ディーゼルエンジンの出力低下や排気管からの黒煙の原因となります。カーボンが過剰に蓄積すると、排気管のマフラーやターボチャージャーなどの部品が詰まり、ディーゼルエンジンが正常に作動しなくなる場合もあります。
ディーゼルエンジンが長時間アイドリング状態になると、油圧は確実に低下し、オイル循環速度が低下し、洗浄能力が低下し、シール効果が悪くなり、熱伝達能力が低下し、飛沫潤滑部品が受け入れる潤滑油の量が減少し、加速ゼロ面の摩耗が減少し、耐用年数が短くなります。例えば、ピストン、ピストンリング、シリンダー壁の摩耗が増加します。バルブ機構の伝動部品の摩耗が増加し、主軸とコネクティングロッドベアリングシェルの寿命が短くなります。
8. エアフィルターの清掃またはフィルターエレメントの交換を適時に行わない
エアフィルターはディーゼルエンジンの供給システムの重要な部分であり、ガスパイプに入る空気を浄化します。エアフィルターを適時にメンテナンスしないと、シリンダーライナー、ピストンリング、吸排気バルブなどの部品が早期に摩耗し、エンジン出力が低下し、ディーゼルエンジンの寿命が短くなることもあります。テストによると、エアフィルターがない場合、シリンダーの摩耗は8倍、ピストンリングの摩耗は9倍に増加し、他の部品の摩耗も激しくなります。エアフィルターのメンテナンスが適時に行われなかったり、メンテナンスの質が悪かったりすると、フィルターの効果が著しく低下します。燃料を節約するために、エアフィルターを取り付けない機械や、フィルターが損傷しても接続ホースを経年劣化や損傷後に適時に交換しない機械もありますが、これは空気中の不純物がシリンダー内に大量に流入し、部品の摩耗を悪化させる原因となります。
9. ディーゼルの沈殿とろ過を強化しないでください。ディーゼルフィルターエレメントの洗浄または交換を適時に行わないでください。
燃料の保管および使用中に、必要な物質に粉塵、水分、その他の不純物が混入すると、燃料の安定性が損なわれ、燃料が酸化して固着し、シリンダーの摩耗が悪化し、エンジンが初期段階で損傷します。実際、ディーゼル燃料供給システムの精密カップリング部品の摩耗は、主にディーゼルに含まれる硬い研磨粒子によって引き起こされます。したがって、ディーゼルオイルの沈殿とろ過を強化すると、精密カップリング部品の耐用年数を大幅に延長できます。ディーゼルフィルターエレメントの定期的な清掃と交換、ディーゼルタンクの定期的な清掃が行われない場合、燃料供給システムが詰まり、オイル供給が不足し、また、不純なディーゼルのためにインジェクションポンプとインジェクターの精密カップリングの摩耗を引き起こします。
10. エンジンの整備や組み立てにおいて、小さな部品が不注意で欠落している
エンジンの修理時には、小さな部品が不注意に取り付けられることがあり、取り付けられていてもいなくても問題ないと考える人もいますが、これは非常に危険で有害です。エアドアロックブレードはペアで取り付ける必要があります。漏れや取り付け不良があると、バルブが制御不能になり、ピストンや他の部品が損傷します。コッターピン、鉄線（ロックピース）、またはコネクティングロッドボルトとフライホイールボルトのスプリングパッドは緩み防止装置であり、これらが欠落すると使用中に重大な故障を引き起こす可能性があります。ピストンピンロックリングはピストンピンの移動を防止するために使用されます。アセンブリが欠落すると、異音が発生したり、シリンダーライナーが損傷したりします。エンジンタイミングギアチャンバー内のギアを潤滑するために使用されるオイルノズルは、深刻なオイル漏れを引き起こし、ディーゼルエンジンの油圧が低くなりすぎます。水タンクカバー、オイルフィラーポートカバー、オイルタンクカバーが欠落すると、風、砂、ほこりにより冷却、潤滑、燃料システムに侵入し、各機械部品の摩耗を悪化させます。
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投稿日時：2025年3月28日